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２００７．１数据通信ＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

宽带无线Ｍｅｓｈ网络的应用与挑战

彭木根王英杰王文博（北京邮电大学无线信号处理与网络实验室北京１００８７６）

摘要：无线Ｍｅｓｈ网络作为一种新的网络结构，正在成为下一代无线接入研究中的一个热点。文章首先

介绍了无线的网络拓扑结构和一些基本概念、市场应用和研究方向，在此基础上分析了其典型应用场景，讨

论了基于ＩＥＥＥ８０２．１６标准Ｍｅｓｈ模式的无线Ｍｅｓｈ网络关键技术研究内容，详细介绍了多射频多信道的

ＭＡＣ协议研究、有效支持智能天线应用的调度算法研究，和基于博弈论的分布式功率控制研究，这些研究的

目的都是为了有效利用先进的物理层技术，减少碰撞阻塞率，提高信道利用率，从而提高系统容量。

关键词：无线Ｍｅｓｈ网络；ＩＥＥＥ８０２．１６；多射频多信道；智能天线；分布式功率控制

１概述组成的无线分布式多跳网络，其中一般不包含静止的

传统无线网络中的终端用户必须通过直接访问节点或设备，网络的拓扑结构处于不定状态，设计目

基站（Ｂｓ）或接人点（ＡＰ）才能进行无线连接。基于的更多的是为了实现终端用户之间的交互通信。而无

线Ｍｅｓｈ网络中的节点一般是静止的或只有较小的移

ＩＥＥＥ８０２．１６Ⅲ的点对点（ＰＭＰ）模式和基于ＩＥＥＥ

８０２．１１圜的无线局域网（ｗＬＡＮ）技术就是两个典型的动性，网络的拓扑结构只在出现链路干扰、节点加入

例子。前者通过在城域中分布的每个小区内设置一个或退出时才发生变化，这种改变相对比较缓慢，设计

Ｂｓ，使用户通过基站实现宽带无线业务的接入。但为目的着重的是满足终端用户无线接入互联网的需求。

了保证高速宽带需求，ＢＳ与用户站（ＳＳ）之间一般采无线Ｍｅｓｈ网络这种新型接入网结构带来很多

用视距（ＬＯＳ）传输或准视距传输，对于树木、建筑物传统网络无法比拟的优点。首先，随着网络节点的增

等障碍物遮挡后的ｓｓ，或小区边缘ｓｓ，无法提供有效加，网络的覆盖范围以及灵活性也随之增加，在一定

通信保障；后者则通过在城市公共热点区域中安装程度上解决了网络覆盖范围受限的问题，能够绕开障

ＡＰ，使得每个ＡＰ为所覆盖局域范围用户提供无线接碍物的干扰，消除盲区。其次，由于在网络扩展时不再

入互联网的服务。但由于发射功率受限，ＡＰ的覆盖范需要中心节点，无线Ｍｅｓｈ网络可以极大地减少网络

围一般小于１００米，无法做到大规模城域覆盖。拓展中的建设成本，降低投资风险，使得在较短时间

如何在拓展无线网络覆盖的过程中尽可能降低内即可收回成本获得盈利。再次，由于无线Ｍｅｓｈ网

接入网建设成本，在提供大规模无线覆盖的同时保证络中每一跳距离相对较短，可以以更高的传输速率和

平滑切换能力？必须突破ＰＭＰ的传统蜂窝覆盖结构更低的发送功率进行无线连接，从而在通过多跳方式

和ＷＬＡＮ的传统热点覆盖结构，无线Ｍｅｓｈ网络技术扩大系统覆盖范围的同时，不以牺牲系统吞吐量为代

作为新一代的无线接入网技术应运而生。价，提高了频谱利用率。另外，无线Ｍｅｓｈ网络中的ＡＰ

１：１基本概念具有自配置、集中管理、自动发现和动态路由连接能

无线Ｍｅｓｈ网络不同于传统的无线网络，因为其力，简化了网络的管理维护，消除了单点故障对业务

中的每个中继站（ＲＳ）都可以转发其他ＲＳ的信息，各的影响，冗余链路的提供增强了系统的健壮性。

ＲＳ可以通过相邻的其他ＲＳ以多跳方式实现到骨干１．２市场应用

网的连接。无线Ｍｅｓｈ网络与同样采用多跳方式的无线Ｍｅｓｈ网络作为新一代无线传输技术，于上

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